hệ thống vận chuyển nước từ trạm xử lý đến đầu mang lưới và từ mang lưới đến đài nước

đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Phần thứ nhất
Chuẩn bị và tính toán l u l ợng
I. Mô tả những điều kiện tự nhiên , địa hình trong phạm vi thiết kế
Dựa vào bản đồ quy hoạch thành phố tỷ lệ 1/10.000 và các tài liệu đã cho ta thấy thành
phố có địa hình dốc và có hớng dốc về phía triền sông ,sông chảy ven thành phố.
Đặc điểm khí hậu và khí tợng:
Nhiệt độ trong năm: 12
0
ữ36
0
Hớng gió chính : Đông nam
Lợng ma trung bình năm: 1698 mm
Về quy hoạch thành phố :
Bao quanh thành phố có những khu đất dự trữ, khu dân c đợc phân làm 2 khu vực có các
công viên cây xanh đợc bố trí xen kẽ và bao quanh các khu dân c, có 2 xí nghiệp công
nghiệp đợc xây dựng nằm ở vành đai ngoài thành phố về 2 phía Đông và Nam
Những đặc điểm về xây dựng :
Đối với khu đân c:
* Khu dân c số 1:
- Mật độ dân số: P1 = 130 ngời /ha
- Số tầng nhà: 2 ữ 3 tầng
- Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 4
* Khu dân c số 2:
-Mật độ dân số: P2 = 205 ngời /ha
-Số tầng nhà: 3 ữ 4 tầng
-Mức độ trang bị các thiết bị vệ sinh: Loại 3
Đối với các xí nghiệp công ngiệp :
- Các xí nghịệp công nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 32000 m
3

- Hãng sản xuất: C
1
-Bậc chịu lửa: IV, V .
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 1 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
II.Phân tích nhiệm vụ thiết kế:
Qua các tài liệu và số liệu đã cho ta thấy đây là thành phố có quy mô trung bình và
nhỏ, với yêu cầu cấp nớc cho các khu dân c và các xí nghiệp ở mức độ độ tiện nghi tơng đối
cao, số tầng nhà trong khu dân c từ 2ữ4 tầng .Vì vậy nhiệm vụ thiết kế của chúng ta phải
đảm bảo sao cho vừa có thể cung cấp nớc đầy đủ đến những điểm bất lợi nhất trong thành
phố vừa phải đảm bảo hệ thống cấp nớc phù hợp với quy mô thành phố tránh lãng phí và
tránh tình trạng thiếu nớc.
III. Xác định quy mô dùng n ớc và công suất của trạm bơm n ớc:
1.Tính diện tích các khu vực xây, đờng phố, quảng trờng, công viên cây xanh
Với mặt bằng quy hoạch đã cho tỷ lệ 1:10.000 ta có :
Diện tích chung của các khu vực nh sau:
Khu vực I là S
1
= 289,8 ha.
Khu vực 2 là S
2
= 290,7 ha.
=> Vậy tổng diện tích của thành phố là S = 580,5 ha.
- Diện tích xí nghiệp công nghiệp I : S
1
XN
= 42 ha
- Diện tích xí nghiệp công nghiệp II : S
2

XN
= 41 ha
- Diện tích cây xanh chiếm 12% diện tích thành phố
S
CX
= 12%S
TP
= 0,12 . 580,5 = 69,7 (ha)
- Diện tích đờng và quảng trờng chiếm 15% diện tích thành phố
S
Đ
= 15%S
TP
= 0,15 . 580,5 = 87,1 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 1 là
S
1
XD
= S
1
- (15+12)%S
1
= 289,8 - ( 0,15 + 0,12). 289,8 = 211,6 (ha)
- Diện tích xây dựng ở khu vực 2 là:
S
2
XD
= S
2
- (15+12)%S

2
= 290,7 (0,15 + 0,12). 290,7 = 212,2 (ha)
2. Tính lu lợng nớc cho nhu cầu sinh hoạt của các khu dân c
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 2 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Khu vực 1:
Ap dụng công thức : Q
TB1
ngđ
=
1000
.1.1
ngd
kNq
- Mật độ dân số: P1 = 130 ngời /ha
- Dân số của khu vực 1 là N
1
: N
1
= P
1
. S
1
XD
= 289,8 . 130 = 37674 (ngời)
-Hệ số dùng nớc không điều hoà ngày đêm: kngđ = 1,25 ữ 1,5 .
Ta chọn : kngđ = 1,5.
-Vì khu vực 1 có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại 4 cho nên lấy :
q1 = 250 (l/ngời .ngđ)

Vậy : Q
tb1
ngđ
=
1000
5,1.37674.250
= 14127,75 (m
3
/ngđ)
-Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max

max
: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà, chế độ làm việc của các xí nghiệp công
nghiệp và các điều kiện địa phơng khác
max
= 1,4-1,5 chọn
max
=1,4

max
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân c, tra bảng và nội suy ta có

max
= 1,138
k

giờ max
=
max

max
=1,4.1,138 = 1,593 (ta chọn k
giờ max
=1,5)
Khu vực 2:
- Với P2 (Mật độ dân số) =185 ngời /ha
- Dân số của khu vực 2 là N
2
: N
2
= P
2
. S
2
XD
= 238.185 = 44030 (ngời)
- Hệ số dùng nớc không điều hoà ngày đêm
kngđ = 1,25 ữ 1,5 .Ta chọn : kngđ = 1,5.
- Vì khu vực 2 có mức độ trang thiết bị vệ sinh loại 3 cho nên lấy
q2 = 200 (l/ngời .ngđ)
Vậy : Q
tb2
ngđ
=
1000
5,1.44030.200

= 13209 (m
3
/ngđ)
-Hệ số dùng nớc không điều hòa giờ : k
giờ max
=
max

max
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 3 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng

max
: Hệ số kể đến mức độ tiện nghi của ngôi nhà, chế độ làm việc của các xí nghiệp công
nghiệp và các điều kiện địa phơng khác
max
= 1,4-1,5 chọn
max
=1,4

max
: Hệ số kể đến số dân trong khu dân c, tra bảng và nội suy ta có

max
= 1,16
k
giờ max
=
max

max
=1,4.1,16 = 1,624 (ta chọn k
giờ max
=1,7).
Vậy lu lợng nớc dùng cho sinh hoạt của thành phố là:
Qtp = 23430,75 + 13209 =36639.75 (m
3
/ngđ)
3. Lợng tới cây tới đờng
Do điều kiện khí hậu:
+Nhiệt độ trong năm :12
0
ữ36
0
C
+Hớng gió chính : Đông nam
+Lợng ma trung bìng năm : 1820 mm
Theo quy phạm 20 TNC: 33-85 (Tới cây thủ công 3 ữ 6 l/m
2
cho một lần tới, tới rửa đờng
bằng cơ giới 0.5 ữ1.5) l/m
2
cho một lần tới
Nên ta chọn nh sau:
Lu lợng nớc tới cây q
t
= 4 (l/m
2
cho một lần tới)

Lu lợng nớc rửa đờng q
rđ
= 1(l/m
2
cho một lần rửa)
a)Nớc tới cây :
Lu lợng nớc tới tính theo công thức:
Q
t
= q
t
. F
t
(m
3
/ ngđ).
Trong đó: + q
t
là tiêu chuẩn nớc tới
Tới thủ công q
t
= 4 (l/m
2
cho một lần tới)
+ F
t
là diện tích cây xanh đợc tới.
F
t
= 50% . 112.5 = 56.25 (ha)

Q
t
= 56,25.4.10 = 2250 (m
3
/ ngđ).
Cây xanh đợc tới thủ công vào các giờ 5, 6,7 và 17,18,19 giờ trong ngày
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 4 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Q
h
= 2250/6 = 375 m
3
/h
b)Nớc rửa đờng và quảng trờng:
Tính theo công thức:
Q
r
= q
r
. F
r
(m
3
/ ngđ).
+ q
r
là tiêu chuẩn rửa Rửa bằng cơ giới q
r

=1 (l/m
2
)
+ F
r
là diện tích đợc rửa.
Vậy F
r
= 80% . 140.6 = 112.48 (ha).


Q
r
= 10 .112.48.1= 1124.8 (m
3
/ ngđ).
Đờng đợc tới cơ giới vào các giờ 8 đến 18 giờ. Với lu lợng của 1 giờ là 112.48 (m
3
/h)
4. Lu lợng nớc dùng cho các xí nghiệp công nghiệp
Bảng 1 : Phân tích số công nhân làm việc trong các xí nghiệp công nghiệp.
Tên
Xí
Nghiệp
Tổng số
CN
Công nhân
trong phân xởng
Số công nhân đợc tắm
PX nóng PX nguội PX nóng PX nguội

%
N1
% N2 % N3
%
N4
I 3400 55 1870 45 1530 80 1496 85 1301
II 3000 50 1500 50 1500 85 1275 80 1200
a) Nớc cho nhu cầu sinh hoạt của công nhẩn trong thời gian làm việc ở nhà máy,
xí nghiệp :
Q
sh
ca
=
1000
225145 NN
+
( m
3
/ngđ)
Trong đó 45, 35 tiêu chuẩn cấp nớc cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân
trong phân xởng nóng và phân xởng nguội; tính bằng (l/ngời.ca).
N1: Số công nhân làm việc ở phân xởng nóng
N2: Số công nhân làm việc ở phân xởng nguội
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 5 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Với xí nghiệp I:
Q
I
sh

=
4,122
1000
1530.251870.45
=
+
(m
3
/ngđ)
Vì phân xởng I làm việc 3 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là bằng
nhau ta có :
Q
ca
sh
= 122.4/3 = 40,8 (m
3
/ca)
Với xí nghiệp II:
Q
II
sh
=
5.100
1000
1500.251500.45
=
+
(m
3
/ngàyđ)

Vì phân xởng làm việc 2 ca trong 1 ngày, và ta coi nh số ngời trong 1 ca là bằng
nhau và ta có
Q
ca
sh
= 100,5/2 = 50.25(m
3
/ca)
Vậy lợng nớc dùng cho sinh hoạt của cả hai XN trong một ngày đêm là :
Q
sh
= 100.5+122.4 = 222.9 (m
3
/ngàyđ).
Q
ca
sh
= 40,8 + 50,25 =91,05 (m
3
/ca)
b)L u l ợng n ớc tắm cho công nhân:
Q
tắm
ngđ
=
1000
240360 NN
+
( m
3

/ngđ)
Trong đó :
*60;40 là tiêu chuẩn nớc tắm cho công nhân ở phân xởng nóng và phân xởng
nguội
*N3;N4 là số lợng công nhân đợc tắm ở phân xởng nóng và phân xởng nguội
Với xí nghiệp I:
Q
tắm
ngđI
=
8.141
1000
1301.401496.60
=
+
( m
3
/ngđ)
Q
tắm
ca
= 141.8/3 = 47.267 ( m
3
/ca)
Với xí nghiệp II:
Q
tắm
ngđII
=
5.124

1000
1200.401275.60
=
+
( m
3
/ngđ)
Q
tắm
ca
= 124.5/2 = 62.25 ( m
3
/ca)
Tổng lu lợng nớc tắm cho công nhân ở cả 2 xí nghiệp là:
Q
tắm
ngđ
= 141.8+124.5 = 266.3 (m
3
/ngđ)
Q
tắm
ca
= 47,267 + 62.25 = 109.467 ( m
3
/ca)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 6 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
c)N ớc cho nhu cầu sản xuất:

Đối với xí nghiệp I: Q
I
sx
= 24 (l/s) = 86,4 (m
3
/h)
Q
ca
sx
= 86,4.24/3 = 691.2 (m
3
/ca)
Đối với xí nghiệp II: Q
II
sx
= 19 (l/s) = 68,4 (m
3
/h)
Q
ca
sx
= 68,4.16/2 = 547.2(m
3
/ca)
Vậy tổng lợng nớc dùng cho sản xuất của cả hai XN trong một ngày đêm là :
86,4.24 + 68,4.16 = 3168 (m
3
/ngđ)
Bảng 2: Tổng hợp l u l ợng n ớc cấp cho các xí nghiệp công nghiệp
Tên XN

Lu lợng cấp cho các xí nghiệp tính bằng (m
3
/ca)
Nớc cho
sinh hoạt
Nớc tắm Nớc cho
sản xuất
Cộng cho các
xí nghiệp
1 2 3 4 5
I 40,8 47.267 691,2 799.267
II 50.25 62.25 547.2 659.7
Cộng 91.05 109.467 1166.4
Q
xN
=1458.967
5.Quy mô công suất của trạm cấp nớc
Q
tr
=b.c(a.Q
sh
+Q
tới
+Qsh
xN
+Q
tắm
+ Q
sx
) (m

3
/ngđ)
Trong đó:
a:-Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho sự phát triển công nghiệp địa phơng, a=1,05-1,1,
chọn a=1,1
b:- Hệ số kể đến những yêu cầu cha dự tính hết và lợng nớc hao hụt do dò gỉ trong
qúa trình vận hành hệ thống cấp nớc b=1,1-1,2, chọn b=1,2
c : Hệ số kể đến lợng nớc dùng cho bản thân trạm, c =1,05-1,1, chọn c=1.1
Q
tr
=1,2.1,1.(1,1.36639,75 + 2250+1124,8+222,9+266,3+3168)
Q
tr
= c. 56808.271(m
3
/ngđ)
Q
tr
= 62483.157 (m
3
/ngđ)
6.Lập bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố.
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 7 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
Bảng thống kê lu lợng nớc dùng cho thành phố phải lập theo từng giờ, nghĩa là phải phân
phối nớc đáp ứng cho nhu cầu của các đối tợng dùng nớc theo từng giờ trong 1 ngày đêm.
- Nớc rửa đờng và quảng trờng bằng cơ giới từ 8 đến 18 giờ với lu lợng phân bố đều 112.48
(m
3

/h)
- Nớc tới cây xanh tới thủ công vào các giờ 5,6,7 và 17,18,19 giờ trong ngày với lu l-
ợng phân bố đều 375 (m
3
/h)
- Nớc tắm cho công nhân đợc tiêu thụ vào 45 phút kéo dài sau khi tan ca
- Nớc sản xuất ở đây để đơn giản có thể phân bố điều hoà theo các giờ trong ca
- Nớc sinh hoạt trong thành phố đợc tính theo hệ số sử dụng nớc không điều hoà giờ
- Nớc sinh hoạt trong xí nghiệp theo ca và tùy theo từng phân xởng đợc tính theo bảng sau
Bảng 3:Phân bố nớc cho nhu cầu sinh hoạt của công nhân trong
thời gian làm việc ở xí nghiệp
Loại
phân
xởng
Lu lợng nớc tiêu thụ trong từng giờ, tính bằng % Q
ca
Thứ tự giờ trong ca
1 2 3 4 5 6 7 8 Giờ dùng n-
ớc kéo dài
sau tan ca
PX nóng 6 9 12 16 10 10 12 16 9
PX
nguội
0 6 12 19 15 6 12 19 11
Bảng 4: Thống kê lu lợng tiêu dùng cho toàn thành phố theo từng giờ
trong 1 ngày đêm (trang sau)

Chọn lu lợng dập tắt các đám cháy.
Đối với khu vực I
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 8 - lớp 48mn2

đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
*Khu công nghiệp:
- Xí nghiệp 1 có S < 150 ha nên coi xí nghiệp có 1 đám cháy
-Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 29700 m
3
, hạng sản xuất A,B,C và có bậc chịu lửa
I, II, III . Tra bảng ta có lu lợng dập tắt đám cháy là:
q
cc
xn
= 25 (l/s)
* Khu dân c .
Vì dân c khu vựcI là :N
1
= 62482 (ngời)
Nhà xây dựng từ 3 ữ 4 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa tra bảng ta thấy có 2 đám cháy
đồng thời với lu lợng của mỗi đám: q
cc
dc
= 35 (l/s)
Do khu dân c và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nớc nên ta chọn số đám cháy
đồng thời trong thành phố là 2 đám với lu lợng của mỗi đám cháy là:
q
cc
=25/2 + 35 = 47,5 (l/s)
Tổng lợng nớc chữa cháy khu vực I Là : 47,5.2 = 95 (l/s)
Đối với khu vực II
*Khu công nghiệp:
- Xí nghiệp 2 có S < 150 ha nên coi xí nghiệp có 1 đám cháy

-Các xí nghiệp có khối tích nhà lớn nhất 29000 m
3
, hãng sản xuất A,B,C và có bậc chịu lửa
I, II, III.Tra bảng ta có lu lợng đạp tắt đám cháy là: q
cc
xn
= 25 (l/s)
* Khu dân c .
Vì dân c khu vựcII là :N
2
= 44030 (ngời)
Nhà xây dựng từ 4 ữ 5 tầng không phụ thuộc bậc chịu lửa tra bảng ta thấy có 2 đám cháy
đồng thời với lu lợng của mỗi đám: q
cc
dc
= 35 (l/s)
Do khu dân c và khu công nghiệp có chung hệ thống cấp nớc nên ta chọn số đám cháy đồng
thời trong thành phố là 2 đám với lu lợng của mỗi đám cháy là:
q
cc
=25/2+35=47,5 (l/s)
Tổng lợng nớc chữa cháy khu vực II Là : 47,5.2 = 95 (l/s)
Nh vậy tổng lợng nớc chữa cháy cho toàn thành phố là: 190 (l/s)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 9 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
IV. chọn chế độ làm việc của trạm bơm cấp II, thể tích bể chứa, đài
nớc
1)Xác định chế độ làm việc của trạm bơm cấp II:
Theo bảng tổng hợp lu lợng nớc của Thành Phố ta có biểu đồ dùng nớc của Thành Phố

nh trên hình vẽ.
%Qngđ
Giờ trong ngày
-Vì trạm bơm cấp I hoạt động điều hoà cấp nớc vào công trình xử lí nên công suất giờ của
trạm bơm cấp I là :
Q
I
h
=100/24 = 4,17% (Q
ngđ
)
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 10 - lớp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
-Trạm bơm cấp II hoạt động không điều hoà do nhu cầu dùng nớc trong các gìơ trong thành
phố là khác nhau. Biểu đò làm việc của TB cấp II phải bám sát biểu đồ tiêu thụ nớc của khu
vực. Vì vậy dựa vào biểu đồ dùng nớc của thành phố ta chia qúa trình hoạt động của trạm
bơm cấp 2 thành 4 bậc


+Bậc I: thời gian hoạt động từ 22h-4h (với 1 bơm công tác)
+Bậc II: thời gian hoạt động từ 4h-6h và 21h 22h (với 2 bơm công tác)
+Bậc III : thời gian hoạt động từ 19h 21h ( với 3 bơm công tác )
+ Bậc IV : thời gian hoạt động từ 6h 19h (với 4 bơm công tác)
Khi ta gọi công suất của 1 bơm là x(m
3
/h)(%Q
ngđ
)
Ta có phơng trình:

6.x +2.x.0,9.3 + 3.x.0,88.2 + 13.4.0,85x=100 (%Q
ngđ
)
x=1,6426 (%Q
ngđ
)
Vậy :
bậc I, có 1 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426%Qngđ
bậc II, có 2bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.2.0.9 = 2,9567 % Qngđ
bậc III, có 3 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.3.0.88 = 4,336%Qngđ
bậc IV, có 4 bơm hoạt động với công suất Q
h
=1,6426.4.0,85 = 5,585%Qngđ
2.Tính toán dung tích của đài n ớc và bể chứa .
Xác định dung tích của đài nớc và bể chứa bằng phơng pháp lập bảng dựa vào chế độ bơm
cấp I,II và chế độ dùng nớc của thành phố trong các giờ
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 11 - lớp 48mn2
®å ¸n m¹ng líi cntp gvhd: ths
nguyÔn thÞ hång
TÝnh to¸n thÓ tÝch ®µi n íc
0-1 1.3 1.64257 0.34257 0.30971
1
1-2 1.31 1.64257 0.33257
0.03986

1
2-3 1.3 1.64257 0.34257
0.38243
1
3-4 1.3 1.64257 0.34257
0.725
1
4-5 2.93 2.9567 0 0.725
2
5-6 3.77
2.9567 0 0.725
2
6-7 5.16
5.585
0 0.725
4
7-8 5.27
5.585
0 0.725
4
8-9 5.92
5.585
0.335 0.39
4
9-10 5.62
5.585
0.035 0.355
4
10-11 4.88
5.585

0 0.355
4
11-12 5.61
5.585
0.025 0.33
4
12-13 5.4
5.585
0.185 0.515
4
13-14 5.41
5.585
0.175 0.69
4
Sv :mai v¨n tiÖm ms: 9905-48 - 12 - líp 48mn2
đồ án mạng lới cntp gvhd: ths
nguyễn thị hồng
14-15 5.44
5.585
0.145 0.835
4
15-16 5.17
5.585
0.415
1.25
4
16-17 6.11
5.585

0.525 0.725

4
17-18 6.31
5.585
0.725 0 4
18-19 5.79
5.585
0 0 4
19-20 4.28
4.336
0.056 0.056
3
20-21 4.3
4.336
0.036 0.092
3
21-22 2.88 2.9567 0 0.092
2
22-23 2.11 1.64257 0.46743
-0.37543 1
23-24 1.3 1.64257 0.34257 -0.03286
1
Tổng
100.00 100.00
Lợng nớc còn lại trong đài lớn nhất:
1.25 %Q
ngđ
Lợng mớc còn lại trong đài nhỏ nhất:
-0.38 %Q
ngđ
Dung tích điều hoà của đài nớc: 1.63

%Q
ngđ
*Thể tích thiết kế của đài n ớc .
-Thể tích điều hoà của đài nớc là
W
đh
đ
= 1.63 (%Qngđ) = 0,0163x 56808.271= 926 m
3
-Thể tích thiết kế của đài nớc là:W
t
đ
= W
đh
đ
+W
cc
10
Trong đó: W
đh
đ
= 926m
3
W
cc
10
=
=
1000
60.10.190

=114 m
3
Vậy W
t
đ
= 926+114 = 1040m
3
Chọn 1 đài tròn
Sv :mai văn tiệm ms: 9905-48 - 13 - lớp 48mn2